asignatura: fundamentos de ingeniería de procesos

ASIGNATURA: FUNDAMENTOS DE
INGENIERÍA DE PROCESOS
MATERIA: Bioprocesos
MÓDULO: Ingeniería de Bioprocesos
ESTUDIOS: Grado en Biotecnología
CARACTERÍSTICAS GENERALES *
Tipo:
☐ Formación básica, ☑ Obligatoria, ☐ Optativa
☐ Trabajo de fin de grado, ☐ Prácticas externas
Duración: Cuatrimestral
Semestre / s: 3
Número de créditos ECTS: 6
Idioma / s: Castellano, Catalán, Inglés
DESCRIPCIÓN
BREVE DESCRIPCIÓN Y JUSTIFICACIÓN
La ingeniería de procesos es uno de los pilares de la producción biotecnológica industrial
mundial. A nivel industrial se producen biotecnológicamente alimentos como leche, queso o
cerveza, hidrocarburos de origen renovable como el biometano y productos farmacéuticos
como antibióticos, entre otros ejemplos. Esta asignatura introductoria a la ingeniería de
procesos se centra en establecer las bases para que el futuro biotecnólogo domine los
conceptos básicos de mecánica de fluidos, transmisión de calor, transferencia de masa y
balances de materia. El biotecnólogo aplicará estos conocimientos a casos concretos, como
diseño de bombas, intercambiadores de calor o separadores de fases, sólo por citar unos
ejemplos.
COMPETENCIAS






Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una
forma profesional y que posean las competencias que suelen demostrarse por medio
de la elaboración y defensa de argumentos y resolución de problemas dentro de su
área de estudio (B2)
Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje
necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
(B5)
Ser capaz de valorar el impacto de su actividad profesional en el desarrollo
sostenible de la sociedad (T3)
Ser capaz de comprender y aplicar conocimientos avanzados de Biociencias e
Ingeniería en la realización de actividades en el ámbito de la Biotecnología (E3)
Ser capaz de utilizar herramientas, sistemas o procesos para conseguir los requisitos
establecidos en la actividad a realizar en el ámbito de la Biotecnología (E4)
Ser capaz de integrar los conocimientos y herramientas de la biotecnología para
aplicarlos a los distintos sectores industriales que utilizan, desarrollan o producen
productos o procesos biotecnológicos (E6)
ASIGNATURA: FUNDAMENTOS DE
INGENIERÍA DE PROCESOS
MATERIA: Bioprocesos
MÓDULO: Ingeniería de Bioprocesos
ESTUDIOS: Grado en Biotecnología
REQUISITOS PREVIOS
Fundamentos de física, matemáticas aplicadas y aplicaciones informáticas.
CONTENIDOS
1. Introducción y Conceptos Básicos
1.1. Porqué Ingeniería de Procesos
1.2. Variables clave: presión, densidad y viscosidad
1.3. Unidades y Análisis Dimensional
1.4. Equipos típicos en la industria
2. Mecánica de Fluidos
2.1. Estática de fluidos
2.1.1. Ecuaciones fundamentales de la estática de fluidos
2.1.2. Fuerzas sobre superficies
2.1.3. Agitación
2.2. Dinámica de fluidos
2.2.1. Ecuaciones fundamentales de la dinámica de fluidos
2.2.2. Flujo incompresible en tuberías
2.2.3. Diseño de bombas
2.2.4. Flujo alrededor de objetos
3. Transferencia de Calor
3.1. Conducción
3.2. Convección
3.3. Diseño de intercambiadores de calor
4. Transferencia de Masa
4.1. Modelos de Difusión Molecular
4.1.1. Leyes de Fick
4.1.2. Coeficientes de transferencia
4.1.3. Difusividad
4.2. Balances de Materia
4.2.1. Sistemas no reactivos
4.2.2. Sistemas reactivos
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INGENIERÍA DE PROCESOS
MATERIA: Bioprocesos
MÓDULO: Ingeniería de Bioprocesos
ESTUDIOS: Grado en Biotecnología
METODOLOGÍA
ACTIVIDADES FORMATIVAS * (Completar la tabla relacionando actividades, carga de
trabajo, en créditos ECTS, y competencias.)
Actividades formativas
Sesiones de exposición de conceptos
Sesiones de resolución de ejercicios, problemas y casos
Seminarios
Trabajo práctico / laboratorio
Presentaciones
Actividades de estudio personal por parte de los
estudiantes
Actividades de evaluación (exámenes, controles de
seguimiento ...)
TOTAL
Créditos ECTS
1,6
0,5
3,8
0,1
6,0
Competencias
T3, E3, E4, E6
B2, B5, E4
B2, B5, T3,
E3, E4, E6
B2, E3, E4, E6
B2, B5, T3,
E3, E4, E6
EXPLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA DIDÁCTICA
La asignatura se imparte utilizando la dinámica de sesiones de exposición de conceptos y
de resolución de ejercicios, problemas y casos, en una proporción aproximada de tres a uno.
Para promover el seguimiento de la asignatura y su evaluación continuada se realizarán
cuatro controles de seguimiento. Además, el alumno resolverá las series de problemas que
se le plantean, que en algunos casos también deberá presentar al resto de la clase.
En las sesiones de exposición de conceptos, se combinará la resolución matemática de los
fundamentos conceptuales expuestos con la explicación lógica que apoya a la explicación
matemática. Se relajará la complejidad matemática utilizando ejemplos cercanos que
permitan al alumno alejarse de la fórmula matemática para entender el concepto físico
explicado.
En las sesiones de resolución de ejercicios, se empezará el curso con ejercicios sencillos y
conceptos básicos para ir progresivamente complicando la temática y resolviendo casos
más complejos e interesantes. Los alumnos deberán presentar la resolución de ejercicios a
sus compañeros, mejorando así sus habilidades de presentación y argumentación en
público.
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INGENIERÍA DE PROCESOS
MATERIA: Bioprocesos
MÓDULO: Ingeniería de Bioprocesos
ESTUDIOS: Grado en Biotecnología
EVALUACIÓN
MÉTODOS DE EVALUACIÓN * (Completar la tabla relacionando métodos de evaluación,
competencias y peso en la calificación de la asignatura.)
Métodos de evaluación
Examen final
Examen / es parcial / es
Actividades de seguimiento
Trabajos y presentaciones
Peso
40%
35%
20%
Trabajo experimental o de campo
Proyectos
Valoración de la empresa o institución
Participación
5%
Competencias
B2, E3, E4, E6
B2, E3, E4, E6
B2, B5, T3,
E3, E4, E6
B2, B5, T3
RESULTADOS DE APRENDIZAJE






El estudiante debe saber aplicar sus conocimientos a su trabajo de una forma
profesional, elaborando y defendiendo sus de argumentos a la hora de resolver
problemas de la asignatura (B2)
El estudiante debe desarrollar con un alto grado de autonomía habilidades de
aprendizaje necesarias para proseguir con las asignaturas de ingeniería (B5)
El estudiante debe aprender a valorar el impacto de su actividad profesional en el
desarrollo sostenible de la sociedad (T3)
El estudiante debe ser capaz de comprender y aplicar conocimientos avanzados de
Biociencias e Ingeniería en la realización de actividades en el ámbito de la
Biotecnología (E3)
Ser capaz de utilizar herramientas, sistemas o procesos para conseguir los requisitos
establecidos en la actividad a realizar en el ámbito de la Biotecnología (E4)
Ser capaz de integrar los conocimientos y herramientas de la biotecnología para
aplicarlos a los distintos sectores industriales que utilizan, desarrollan o producen
productos o procesos biotecnológicos (E6)
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INGENIERÍA DE PROCESOS
MATERIA: Bioprocesos
MÓDULO: Ingeniería de Bioprocesos
ESTUDIOS: Grado en Biotecnología
CALIFICACIÓN
La evaluación de la asignatura corresponde un 40% al examen final y un 60% a actividades,
controles, problemas y participación.


La calificación del examen final consta de dos partes:
o Teoría
o Problemas
SUMA
La calificación de las actividades corresponde a:
o Controles
o Actividades realizadas en clase
o Participación
SUMA
30%
70%
100%
58%
33%
9%
100%
Para que las calificaciones de examen y actividades sean válidas y se pueda optar a
aprobar la asignatura se debe obtener como mínimo un 4 del examen final.
EVALUACIÓN DE LAS COMPETENCIAS
Para la evaluación de la competencia B2, se usarán como indicador el examen final, los
controles y las actividades realizadas en clase.
Para la evaluación de la competencia B5, se usarán como indicador las actividades
realizadas en clase y la participación.
Para la evaluación de la competencia T3, se usarán como indicador las actividades
realizadas en clase y la participación.
Para la evaluación de la competencia E3, se usarán como indicador el examen final, los
controles y las actividades realizadas en clase.
Para la evaluación de la competencia E4, se usarán como indicador el examen final, los
controles y las actividades realizadas en clase.
Para la evaluación de la competencia E6, se usarán como indicador el examen final, los
controles y las actividades realizadas en clase.
ASIGNATURA: FUNDAMENTOS DE
INGENIERÍA DE PROCESOS
MATERIA: Bioprocesos
MÓDULO: Ingeniería de Bioprocesos
ESTUDIOS: Grado en Biotecnología
BIBLIOGRAFÍA
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W.L. McCabe, J.C. Smith, P. Harriott, Unit Operations of Chemical Engineering. 7ª Ed.
McGraw-Hill, 2005
R. E. Treybal, Mass-Transfer Operations. 3ª Ed. McGraw-Hill, 1980
F. M. White, Fluid Mechanics. 6ª Ed. McGraw-Hill, 2008
P.K. Kundu, I.M. Cohen, D.R. Dowling, Fluid Mechanics. 5ª Ed. Academic Press, 2012
M. Potter, D.C. Wiggert, Fluid Mechanics, Schaum’s Outline. 1ª Ed. McGraw-Hill, 2008
P. Tipler. Physics for Scientists and Engineers. 6ª Ed. WH Freeman, 2007
HISTÓRICO DEL DOCUMENTO
MODIFICACIONES ANTERIORES
9 de Julio de 2014, Jordi Martorell
ÚLTIMA REVISIÓN
28 de Mayo de 2015, Jordi Martorell